JP5434991B2 - robot - Google Patents
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Description
開示の実施形態は、ロボットに関する。 The disclosed embodiments relate to a robot.
従来、ロボットアームへ連結された手首ユニット等の先端側のアームにエンドエフェクタが取付けられ、ロボットアームの内部に設けられたモータによって先端側のアームの揺動およびエンドエフェクタの回転を行って所定の作業を自動的に行うロボットがある。 Conventionally, an end effector is attached to a tip side arm such as a wrist unit connected to a robot arm, and the tip side arm is swung and the end effector is rotated by a motor provided inside the robot arm. There are robots that do work automatically.
かかるロボットでは、モータに取付けられた駆動プーリと先端側のアームの揺動軸やエンドエフェクタの回転軸に取付けられた従動プーリとが無端ベルトによって連動連結される(例えば、特許文献1参照)。これにより、モータの駆動力が先端側のアームの揺動軸やエンドエフェクタの回転軸へ伝達される。 In such a robot, a driving pulley attached to a motor and a driven pulley attached to a swing shaft of an arm on the distal end side or a rotating shaft of an end effector are interlocked and connected by an endless belt (see, for example, Patent Document 1). As a result, the driving force of the motor is transmitted to the swing shaft of the arm on the distal end side and the rotation shaft of the end effector.
しかしながら、上記従来のロボットは、先端側のアームの揺動やエンドエフェクタの回転を行わせるために必要な部品点数が多く、製造コストが嵩むという問題があった。 However, the above-described conventional robot has a problem in that the number of parts required for swinging the arm on the distal end side and rotating the end effector is large, and the manufacturing cost increases.
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、製造コストを低減することができるロボットを提供することを目的とする。 One aspect of the embodiment has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a robot capable of reducing manufacturing costs.
実施形態の一態様に係るロボットは、ロボットアームと、ハイポイドギヤと、ギヤボックスとを備える。ロボットアームは、モータを収容し、前記モータの回転を伝達するシャフトを先端側から回転自在に突出させる。ハイポイドギヤは、前記モータの駆動力を先端側のアームへ伝達して前記先端側のアームの揺動を行わせる。ギヤボックスは、前記ロボットアームの先端側に対して着脱可能に設けられ、前記ハイポイドギヤを収容する。前記ギヤボックスは、前記ロボットアームの内部から固定具によって該ロボットアームに固定される。前記先端側アームは、前記ギヤボックスに対して揺動自在に連結される。前記シャフトは、前記ギヤボックスに設けられた孔部を経由して前記ハイポイドギヤの入力軸へ嵌合される。 A robot according to one aspect of an embodiment includes a robot arm, a hypoid gear, and a gear box. The robot arm accommodates a motor and projects a shaft for transmitting the rotation of the motor from the tip side so as to be freely rotatable. The hypoid gear transmits the driving force of the motor to the distal arm so that the distal arm swings. The gear box is detachably attached to the distal end side of the robot arm and accommodates the hypoid gear. The gear box is fixed to the robot arm by a fixture from the inside of the robot arm. The distal arm is pivotably connected to the gear box. The shaft is fitted to the input shaft of the hypoid gear via a hole provided in the gear box.
実施形態の一態様によれば、先端側のアームの揺動やエンドエフェクタの回転を行わせるために必要な部品点数を削減することによって製造コストを低減することができる。 According to one aspect of the embodiment, the manufacturing cost can be reduced by reducing the number of parts required for swinging the arm on the distal end side and rotating the end effector.
以下、添付図面を参照し、アーク溶接用のロボットを例に挙げて本願の開示するロボットの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a robot disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings, taking an arc welding robot as an example. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るロボット1の斜視による模式図である。図1に示すように、ロボット1は、床面等に固定された基台上に取り付けられた基礎部10と、基礎部10から延伸する多軸のロボットアームと、ロボットアームの先端に取り付けられたエンドエフェクタとを備える。ここで、エンドエフェクタは、アーク溶接用のトーチ16である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic perspective view of the robot 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the robot 1 is attached to a
ロボットアームは、基端側(基礎部10)から先端側(トーチ16)へ向けて第1アーム11、第2アーム12、第3アーム13、第4アーム14および第5アーム15という5本のアームが連結されて構成される。
The robot arm includes five arms, namely, a
これらの各アームは、内部にアクチュエータが設けられており、図1に両向き矢印で示すように、各アームの連結部を関節として各アクチュエータによりそれぞれ回転駆動または揺動駆動される。 Each of these arms is provided with an actuator, and as shown by a double-headed arrow in FIG. 1, each arm is connected to a joint portion to be driven to rotate or swing by each actuator.
具体的には、ロボット1の設置面を水平面とした場合、第1アーム11は、水平面の法線(鉛直方向に伸びる仮想線)と平行な軸Sを回転軸として回転駆動される。第2アーム12は、軸Sに対して延伸方向が90°異なる軸Lを揺動軸として揺動駆動される。
Specifically, when the installation surface of the robot 1 is a horizontal plane, the
また、第3アーム13は、軸Lに対して延伸方向が平行な軸Uを揺動軸として揺動駆動される。第4アーム14は、軸Uに対して延伸方向が90°異なる軸Rを回転軸として回転駆動される。
In addition, the
第5アーム15は、軸Rに対して延伸方向が90°異なる軸Bを揺動軸として揺動駆動される。かかる第5アーム15の先端には、エンドエフェクタであるアーク溶接用のトーチ16が連結される。
The
トーチ16は、軸Bに対して延伸方向が90°異なる軸Tを回転軸として回転駆動される。このように、ロボット1は、5軸の自由度を備えた片腕の多軸ロボットである。なお、実施形態に係るロボット1における関節の自由度は5軸に限定されるものではない。
The
また、ロボット1では、アーク溶接の溶加材となる溶接ワイヤがワイヤ用ホースWを経由してロボット1の外部からトーチ16へ供給される。さらに、ロボット1では、アルゴンや炭酸ガス等のシールドガスがガス用ホースGを経由してロボット1の外部からトーチ16へ供給される。
In the robot 1, a welding wire serving as a filler material for arc welding is supplied from the outside of the robot 1 to the
ここで、ワイヤ用ホースWは、第2アーム12の側面を経由して第3アーム13の内部へ導入される。一方、ガス用ホースGは、第2アーム12の内部を経由して第3アーム13の内部へ導入される。かかるガス用ホースGの先端は、第3アーム13の内部でワイヤ用ホースWへ連結される。
Here, the wire hose W is introduced into the
そして、溶接ワイヤおよびシールドガスは、ワイヤ用ホースWを通してトーチ16へ供給される。なお、ガス用ホースGが連結されたワイヤ用ホースWの取り回しについては、図2Aを用いて後述する。
Then, the welding wire and the shielding gas are supplied to the
かかるロボット1は、所定のロボット制御装置(図示略)による制御にしたがって、第1〜第5アーム11〜15およびトーチ16を動作させ、溶接対象へトーチ16を接近させトーチ16からシールドガスを噴射させながらアークを発生させてアーク溶接を行う。
The robot 1 operates the first to
次に、第4アーム14および第5アーム15の構成について図2Aおよび図2Bを用いて説明する。ここで、第5アーム15は、ロボットアームの最も先端側に連結されたアームである。このため、以下では、第5アーム15を便宜上、先端側のアーム15と記載し、第4アーム14を先端側のアーム15と区別するためにロボットアーム14と記載する。
Next, the structure of the
図2Aおよび図2Bは、第1の実施形態に係る先端側のアーム15およびロボットアーム14の内部を示す模式的な説明図である。具体的には、図2Aには、軸R、軸Bおよび軸Tが同一平面上となるように先端側のアーム15を揺動させ、軸R、軸Bおよび軸Tを含む平面によって先端側のアーム15、ロボットアーム14およびトーチ16を切断した場合における模式的な断面を示す。また、図2Bには、図2AにおけるX−X´線による模式的な断面を示す。
2A and 2B are schematic explanatory views showing the insides of the
図2Aおよび図2Bに示すように、ロボットアーム14は、ロボットアーム14の基端から先端へ向けて延伸した一対の第1ハウジング部20および第2ハウジング部21を有する筐体22を備える。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
第1ハウジング部20は、トーチ16を回転させるハイポイドギヤ23およびハイポイドギヤ23を駆動する回転用のモータ24を収納する。ここで、回転用のモータ24は、回転シャフト241の回転軸が第1ハウジング部20の延伸方向(軸Rと平行な方向)となるように配置される。
The
また、ハイポイドギヤ23は、回転用のモータ24の回転シャフト241へ嵌合されたピニオンギヤ231と、ピニオンギヤ231に対して噛合された傘歯車232とを含む。ここで、ハイポイドギヤ23の傘歯車232は、回転軸とピニオンギヤ231の回転軸とのなす角度が90度となる方向(軸Bと平行な方向)となるように配置される。
The
かかるハイポイドギヤ23では、傘歯車232がピニオンギヤ231の回転速度よりも遅い回転速度で回転する。すなわち、ハイポイドギヤ23は、回転用のモータ24の出力を減速する減速機構として機能する。
In the
一方、第2ハウジング部21は、先端側のアーム15を揺動させるハイポイドギヤ25およびハイポイドギヤ25を駆動する揺動用のモータ26を収納する。ここで、揺動用のモータ26は、回転シャフト261の回転軸が第2ハウジング部21の延伸方向(軸Rと平行な方向)となるように配置される。
On the other hand, the
また、ハイポイドギヤ25は、揺動用のモータ26の回転シャフト261へ嵌合されたピニオンギヤ251と、ピニオンギヤ251に対して噛合された傘歯車252とを含む。ここで、ハイポイドギヤ25の傘歯車252は、回転軸とピニオンギヤ251の回転軸とのなす角度が90度となる方向(軸Bと一致する方向)となるように配置される。
The
かかるハイポイドギヤ25では、傘歯車252がピニオンギヤ251の回転速度よりも遅い回転速度で回転する。すなわち、ハイポイドギヤ25は、揺動用のモータ26の出力を減速する減速機構として機能する。
In the
また、先端側のアーム15は、筒状の筐体31を備える。かかる筒状の筐体31は、回転用のモータ24によって駆動されるハイポイドギヤ23の傘歯車232とともに回転する傘歯車32と、傘歯車32に対して噛合された傘歯車33とを収納する。
The
ここで、ハイポイドギヤ23によって駆動される傘歯車32は、回転軸が軸Bと平行となるように配置される。また、傘歯車33によって駆動される傘歯車33は、回転軸が軸Tと平行な方向となるように配置される。かかる傘歯車33の回転シャフトの先端には、トーチ16が連結される。
Here, the
また、先端側のアーム15における筒状の筐体31は、第2ハウジング部21の内側面と対向する外側面が、揺動用のモータ26によって駆動されるハイポイドギヤ25の傘歯車252における回転シャフトに対して固定される。このように、先端側のアーム15は、ロボットアーム14における第1ハウジング部20および第2ハウジング部21の間に配設される。
Further, the
かかる構成により、ロボット1では、回転用のモータ24の駆動力を、回転シャフト241、ハイポイドギヤ23(ピニオンギヤ231、傘歯車232)、傘歯車32、傘歯車33、トーチ16の順に伝達する。これにより、ロボット1では、軸Tを回転軸としてトーチ16が回転する。
With this configuration, in the robot 1, the driving force of the
また、ロボット1では、揺動用のモータ26の駆動力を、回転シャフト261、ハイポイドギヤ25(ピニオンギヤ251、傘歯車252)、先端側のアーム15における筒状の筐体31の順に伝達する。これにより、ロボット1では、軸Bを回転軸として先端側のアーム15が揺動する。
In the robot 1, the driving force of the swinging
このように、ロボット1では、回転用のモータ24の駆動力をハイポイドギヤ23と傘歯車32と傘歯車33とによってトーチ16へ伝達し、揺動用のモータ26の駆動力をハイポイドギヤ25によって先端側のアーム15へ伝達する。
Thus, in the robot 1, the driving force of the
これにより、ロボット1では、無端ベルトを用いることなく回転用のモータ24や揺動用のモータ26の駆動力を先端側のアーム15やトーチ16へ伝達することが可能となる。したがって、ロボット1によれば、トーチ16の回転や先端側のアーム15の揺動を行わせるために必要な部品点数を削減することでロボット1の製造コストを低減することができる。
As a result, the robot 1 can transmit the driving force of the
しかも、ロボット1は、無端ベルトを用いる場合に比べて、トーチ16の回転や先端側のアーム15の揺動を行う機構の剛性が高いため、振動等に対する耐久性を向上させることができる。
Moreover, the robot 1 can improve durability against vibration and the like because the rigidity of the mechanism for rotating the
また、ハイポイドギヤ23およびハイポイドギヤ25等のギヤは、無端ベルトに比べて劣化が遅く長寿命の部品である。このため、ロボット1は、無端ベルトを用いる他のロボットに比べてメンテナンス費を低減することができる。
Further, gears such as the
また、上記のように、ロボット1では、先端側のアーム15がロボットアーム14における第1ハウジング部20および第2ハウジング部21の間に配設されるので、先端側のアーム15を左右両側から安定して支持することができる。
Further, as described above, in the robot 1, the
さらに、ロボットアーム14では、回転用のモータ24およびハイポイドギヤ23と、揺動用のモータ26およびハイポイドギヤ25とが、第1ハウジング部20と第2ハウジング部21とに分散配置される。
Further, in the
したがって、ロボットアーム14によれば、軸Rを中心とした両側(以下、「左右」と記載する)の重量バランスを均等に近付けることができる。これにより、ロボット制御装置がロボットアーム14に対して行う軸Rを回転軸とした回転制御の容易性および正確性を向上させることができる。
Therefore, according to the
また、第1ハウジング部20および第2ハウジング部21は、図2Aに示すように、形状が左右対称となるように形成される。これにより、ロボットアーム14では、回転用のモータ24および揺動用のモータ26として共通のモータを用い、ハイポイドギヤ23およびハイポイドギヤ25として共通のギヤを用いることが可能である。
Moreover, the
かかる構成とすれば、ロボットアーム14における左右の重量バランスを均一にすることが可能となる。これにより、ロボット制御装置がロボットアーム14に対して行う軸Rを回転軸とした回転制御の容易性および正確性をより一層向上させることができる。
With this configuration, the left and right weight balance in the
また、ロボットアーム14によれば、回転用のモータ24と揺動用のモータ26とを共通化するとともに、ハイポイドギヤ23とハイポイドギヤ25とを共通化して構成部品の種類を減少させることによりロボット1の製造コストを低減することができる。
Further, according to the
また、ロボット1では、図2Aに示すように、溶接ワイヤおよびシールドガスの通り道となるワイヤ用ホースWが、第1ハウジング部20と第2ハウジング部21とによって挟まれた空間と先端側のアーム15の内部とを経由してトーチ16へ連結される。
In the robot 1, as shown in FIG. 2A, a wire hose W that becomes a passage for the welding wire and the shield gas is sandwiched between the
これにより、ロボット1では、アーク溶接の溶加材となる溶接ワイヤは、第1ハウジング部20と第2ハウジング部21とによって挟まれた空間と先端側のアーム15の内部とを経由してトーチ16へ供給される。
As a result, in the robot 1, the welding wire serving as the filler material for arc welding passes through the space sandwiched between the
かかる構成により、ロボット1を動作させた場合に、ワイヤ用ホースWがロボットアーム14の外部で他の部材と干渉することを防止することができる。したがって、ロボット1によれば、ワイヤ用ホースWの破損にともなう溶接ワイヤの断線やシールドガスの漏出を防止することができる。
With this configuration, when the robot 1 is operated, the wire hose W can be prevented from interfering with other members outside the
また、かかる構成により、ロボット1によれば、第1ハウジング部20または第2ハウジング部21の内部を経由させてワイヤ用ホースWをトーチ16へ連結するよりも、ワイヤ用ホースWを短縮することが可能なため、製造コストを低減することができる。
Further, with this configuration, according to the robot 1, the wire hose W can be shortened rather than connecting the wire hose W to the
また、ハイポイドギヤ23およびハイポイドギヤ25は、回転用のモータ24および揺動用のモータ26の回転速度を減速して出力する減速機構として機能する。これにより、ロボット1によれば、ハイポイドギヤ23およびハイポイドギヤ25よりも高価な既製品の減速機を設ける必要がないので製造コストを低減することができる。
The
しかも、ハイポイドギヤ23およびハイポイドギヤ25は、ピニオンギヤ231およびピニオンギヤ251、傘歯車232および傘歯車252の寸法や組合せを変更するだけで、減速機構のレイアウトを比較的容易に変更することが可能である。
Moreover, the
すなわち、ロボット1は、既製品の減速機を設ける場合に比べてロボットアーム14内部のレイアウト変更に関する自由度が高い。したがって、ロボット1によれば、ハイポイドギヤ23およびハイポイドギヤ25の寸法や構成を変更することによってロボットアーム14内部のレイアウトを容易に最適化することができる。
That is, the robot 1 has a higher degree of freedom regarding the layout change inside the
上述してきたように、第1の実施形態に係るロボット1は、ロボットアーム14の内部に設けられた回転用のモータ24の駆動力をハイポイドギヤ23によって先端側のアーム15へ伝達して先端側のアーム15を回転させる。
As described above, the robot 1 according to the first embodiment transmits the driving force of the
また、ロボット1は、ロボットアーム14の内部に設けられた揺動用のモータ26の駆動力をハイポイドギヤ25によってトーチ16へ伝達してトーチ16を揺動させる。すなわち、ロボット1では、先端側のアーム15の揺動およびトーチ16の回転のために無端ベルトを設ける必要がない。
Further, the robot 1 transmits the driving force of the swinging
したがって、第1の実施形態に係るロボット1によれば、先端側のアーム15の揺動およびトーチ16の回転に必要な部品点数を削減することで製造コストを低減することができる。
Therefore, according to the robot 1 according to the first embodiment, the manufacturing cost can be reduced by reducing the number of parts necessary for the swing of the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係るロボット1aについて図3を用いて説明する。第2の実施形態に係るロボット1aは、第3アーム13よりも先端側の構成が第1の実施形態に係るロボット1とは異なる。すなわち、第2の実施形態に係るロボット1aの基礎部10、第1アーム11、第2アーム12、第3アーム13の構成は、第1の実施形態に係るロボット1と同様である。
(Second Embodiment)
Next, a
このため、以下では、ロボット1aの第3アーム13よりも先端側の構成について説明する。図3は、第2の実施形態に係るロボット1aの第3アーム13よりも先端側の構成を示す断面模式図である。
For this reason, below, the structure of the front end side rather than the
ここで、図3には、軸R、軸Bおよび軸Tが同一平面上となるように先端側のアーム15aを揺動させ、軸R、軸Bおよび軸Tを含む平面によってロボット1aを切断した場合における模式的な断面を示す。
Here, in FIG. 3, the
なお、図3では、説明を簡略化する観点から、ワイヤ用ホースWの図示を省略したが、ロボット1aにおけるワイヤ用ホースWは、第1の実施形態に係るロボット1と同様の経路を通してトーチ16へ連結される。
In FIG. 3, the wire hose W is not shown from the viewpoint of simplifying the description, but the wire hose W in the
図3に示すように、ロボット1aは、ロボットアーム14aと先端側のアーム15aとを連結する着脱可能なギヤユニット40およびギヤユニット41を備える。ここで、ギヤユニット40は、トーチ16を回転させるハイポイドギヤ23aを備える。また、ギヤユニット41は、先端側のアーム15aを揺動させるハイポイドギヤ25aを備える。
As shown in FIG. 3, the
具体的には、ロボット1aのロボットアーム14aは、ロボットアーム14aの基端から先端へ向けて延伸した一対の第1ハウジング部20aおよび第2ハウジング部21aを有する筐体22aを備える。
Specifically, the
第1ハウジング部20aは、トーチ16を回転させる回転用のモータ24aを収納する。ここで、回転用のモータ24aは、回転シャフト241aの回転軸が第1ハウジング部20aの延伸方向(軸Rと平行な方向)となるように配置される。かかる回転用のモータ24aは、回転シャフト241aが第1ハウジング部20aの先端から回転自在に突出した状態で第1ハウジング部20aに収納される。
The
また、回転用のモータ24aによって駆動されるハイポイドギヤ23aは、ロボットアーム14aにおける第1ハウジング部20aの先端に対して着脱可能なギヤボックス401に収納される。かかるハイポイドギヤ23aは、ベアリング403によって軸支されたピニオンギヤ231aと、ピニオンギヤ231aに対して噛合された傘歯車232aとを含む。
The
これらピニオンギヤ231aおよび傘歯車232aは、各回転軸のなす角度が90度となるように配置される。また、ハイポイドギヤ23aを収納するギヤボックス401は、ピニオンギヤ231aへ嵌合される回転用のモータ24aの回転シャフト241aが挿入される孔部と、傘歯車232aの回転シャフトを外部へ突出させる孔部とを備える。
The
ここで、先端側のアーム15aは、傘歯車32aと傘歯車32aに対して噛合された傘歯車33aとを収納した筒状の筐体31aを備える。かかる筒状の筐体31aに収納された傘歯車32aは、回転用のモータ24aにより駆動されるハイポイドギヤ23aによって駆動され、傘歯車33aを駆動する。これら傘歯車32aおよび傘歯車33aは、各回転軸のなす角度が90度となるように配置される。なお、傘歯車33aの回転シャフトの先端には、トーチ16が連結される。
Here, the
かかるハイポイドギヤ23aが収納されたギヤユニット40をロボット1aへ取り付ける場合には、ギヤボックス401の所定の孔部へ回転用のモータ24aの回転シャフト241aを挿入してピニオンギヤ231aへ嵌合する。そして、ギヤボックス401を第1ハウジング部20aの先端へボルト402によってネジ留めしてギヤユニット40とロボットアーム14aとを連結する。
When the
続いて、ハイポイドギヤ23aにおける傘歯車232aの回転シャフトを先端側のアーム15aにおける傘歯車32aの回転シャフトへ嵌合することで、ギヤユニット40に対して先端側のアーム15aを揺動自在に連結する。
Subsequently, by engaging the rotating shaft of the
このようにロボット1aへギヤユニット40を取り付けることにより、回転用のモータ24aの駆動力をギヤユニット40を介して先端側のアーム15aへ伝達し、軸Tを回転軸としてトーチ16を回転させることができる。
By attaching the
一方、第2ハウジング部21aは、先端側のアーム15aを揺動させる揺動用のモータ26aを収納する。ここで、揺動用のモータ26aは、回転シャフト261aの回転軸が第2ハウジング部21aの延伸方向(軸Rと平行な方向)となるように配置される。かかる揺動用のモータ26aは、回転シャフト261aが第2ハウジング部21aの先端から回転自在に突出した状態で第2ハウジング部21aに収納される。
On the other hand, the
また、揺動用のモータ26aによって駆動され、先端側のアーム15aを揺動させるハイポイドギヤ25aは、ロボットアーム14aにおける第2ハウジング部21aの先端に対して着脱可能なギヤボックス411に収納される。
Further, the
かかるハイポイドギヤ25aは、ベアリング404によって軸支されたピニオンギヤ251aと、ピニオンギヤ251aに対して噛合された傘歯車252aとを含む。これらピニオンギヤ251aおよび傘歯車252aは、各回転軸のなす角度が90度となるように配置される。
The
また、ギヤボックス411は、ピニオンギヤ251aへ嵌合される揺動用のモータ26aの回転シャフト261aが挿入される孔部と、傘歯車252aの回転シャフトを外部へ突出させる孔部とを備える。
The
かかるギャユニット41をロボット1aへ取り付ける場合には、ギヤボックス411の所定の孔部から揺動用のモータ26aの回転シャフト261aを挿入してピニオンギヤ251aへ嵌合する。そして、ギヤボックス411を第2ハウジング部21aの先端へボルト412によってネジ留めしてギヤユニット41とロボットアーム14aとを連結する。
When the
続いて、ハイポイドギヤ25aにおける傘歯車252aの回転シャフトと先端側のアーム15aにおける筒状の筐体31aの側面とをボルト413によって固定することでギヤユニット41に対して先端側のアーム15aを揺動自在に連結する。
Subsequently, the distal
このようにロボット1aへギヤユニット41を取り付けることにより、揺動用のモータ26aの駆動力をギヤユニット41を介して先端側のアーム15aへ伝達し、軸Bを揺動軸として先端側のアーム15aを揺動させることができる。
By attaching the
上述してきたように、第2の実施形態に係るロボット1aでは、回転用のモータ24aの駆動力をトーチ16の回転力へ変換するハイポイドギヤ23aをロボット1aに対して着脱可能なギヤユニット40とした。
As described above, in the
さらに、ロボット1aでは、揺動用のモータ26aの駆動力を先端側のアーム15aの揺動力へ変換するハイポイドギヤ25aをロボット1aに対して着脱可能なギヤユニット41とした。これにより、ロボット1aの組立作業が簡略化され、1体のロボット1aの組立に要する作業員の作業時間を短縮することが可能となるので、ロボット1aの製造コストを低減することができる。
Further, in the
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に係るロボット1bについて説明する。図4は、第3の実施形態に係るロボット1bの斜視による模式図である。なお、図4では、図1に示す構成要素と同一の構成要素に対して同一の符号を付した。
(Third embodiment)
Next, a
図4に示すように、ロボット1bは、床面等に固定された基台上に取り付けられた基礎部10と、基礎部10から延伸する多軸のロボットアームと、ロボットアームの先端に取り付けられたエンドエフェクタとを備える。ここで、エンドエフェクタは、アーク溶接用のトーチ16である。
As shown in FIG. 4, the
ロボットアームは、基端側(基礎部10)から先端側(トーチ16)へ向けて第1アーム11、第2アーム12、第3アーム13、第4アーム14bおよび第5アーム15bという5本のアームが連結されて構成される。
The robot arm includes five arms, ie, a
これらの各アームは、内部にアクチュエータが設けられており、図1に両向き矢印で示すように、各アームの連結部を関節として各アクチュエータによりそれぞれ回転駆動または揺動駆動される。 Each of these arms is provided with an actuator, and as shown by a double-headed arrow in FIG. 1, each arm is connected to a joint portion to be driven to rotate or swing by each actuator.
具体的には、ロボット1bの設置面を水平面とした場合、第1アーム11は、水平面の法線(鉛直方向に伸びる仮想線)と平行な軸Sを回転軸として回転駆動される。第2アーム12は、軸Sに対して延伸方向が90°異なる軸Lを揺動軸として揺動駆動される。
Specifically, when the installation surface of the
また、第3アーム13は、軸Lに対して延伸方向が平行な軸Uを揺動軸として揺動駆動される。第4アーム14bは、軸Uに対して延伸方向が90°異なる軸Rを回転軸として回転駆動される。
In addition, the
第5アーム15bは、軸Rに対して延伸方向が90°異なる軸Bを揺動軸として揺動駆動される。かかる第5アーム15bの先端には、エンドエフェクタであるアーク溶接用のトーチ16が連結される。
The
トーチ16は、軸Bに対して延伸方向が90°異なる軸Tを回転軸として回転駆動される。このように、ロボット1bは、5軸の自由度を備えた片腕の多軸ロボットである。なお、実施形態に係るロボット1bにおける関節の自由度は5軸に限定されるものではない。
The
また、ロボット1bでは、アーク溶接の溶加材となる溶接ワイヤがワイヤ用ホースWを経由してロボット1bの外部からトーチ16へ供給される。さらに、ロボット1bでは、アルゴンや炭酸ガス等のシールドガスがガス用ホースGを経由してロボット1bの外部からトーチ16へ供給される。
Further, in the
ここで、ワイヤ用ホースWは、第2アーム12の側面を経由して第3アーム13の内部へ導入される。一方、ガス用ホースGは、第2アーム12の内部を経由して第3アーム13の内部へ導入される。かかるガス用ホースGの先端は、第3アーム13の内部でワイヤ用ホースWへ連結される。
Here, the wire hose W is introduced into the
そして、溶接ワイヤおよびシールドガスは、ワイヤ用ホースWを通してトーチ16へ供給される。なお、ガス用ホースGが連結されたワイヤ用ホースWの取り回しについては、図5Aを用いて後述する。
Then, the welding wire and the shielding gas are supplied to the
かかるロボット1bは、所定のロボット制御装置(図示略)による制御にしたがって、第1〜第5アーム11〜15bおよびトーチ16を動作させ、溶接対象へトーチ16を接近させトーチ16からシールドガスを噴射させながらアークを発生させてアーク溶接を行う。
The
次に、第4アーム14bおよび第5アーム15bの構成について図5A、図5Bおよび図5Cを用いて説明する。ここで、第5アーム15bは、ロボットアームの最も先端側に連結されたアームである。このため、以下では、第5アーム15bを便宜上、先端側のアーム15bと記載し、第4アーム14bを先端側のアーム15bと区別するためにロボットアーム14bと記載する。
Next, the structure of the
図5A、図5Bおよび図5Cは、第3の実施形態に係る先端側のアーム15bおよびロボットアーム14bの内部を示す模式的な説明図である。具体的には、図5Aには、軸R、軸Bおよび軸Tが同一平面上となるように先端側のアーム15bを揺動させ、軸R、軸Bおよび軸Tを含む平面によって先端側のアーム15b、ロボットアーム14bおよびトーチ16を切断した場合における模式的な断面を示す。
FIG. 5A, FIG. 5B, and FIG. 5C are schematic explanatory views showing the insides of the
また、図5Bには、図5AにおけるY−Y´線による模式的な断面を示しており、図5Cには、図5AにおけるZ−Z´線による模式的な断面を示す。 5B shows a schematic cross section taken along line YY ′ in FIG. 5A, and FIG. 5C shows a schematic cross section taken along line ZZ ′ in FIG. 5A.
図5A、図5Bおよび図5Cに示すように、ロボットアーム14bは、ロボットアーム14bの基端部に設けられた基端側ハウジング部20bを備える。さらに、ロボットアーム14bは、基端側ハウジング部20bよりもロボットアーム14bにおける幅が狭く、基端側ハウジング部20bからロボットアーム14bの先端へ向けて延伸した先端側ハウジング部21bを備える。これら基端側ハウジング部20bおよび先端側ハウジング部21bは一体に形成され、内部に空洞を備えた筐体22bである。
As shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, the
基端側ハウジング部20bは、エンドエフェクタであるトーチ16を回転させるハイポイドギヤ(ピニオンギヤ246および傘歯車33b)30bを無端ベルト244によって駆動する回転用のモータ24bを収納する。
The proximal-
ここで、回転用のモータ24bは、回転シャフト241bの回転軸と軸Rとのなす角度が90度となるように配置される。なお、回転用のモータ24bの回転シャフト241bには、駆動プーリ242が取り付けられる。
Here, the
一方、先端側ハウジング部21bは、先端側のアーム15bを揺動させるハイポイドギヤ25bと、ハイポイドギヤ25bを駆動する揺動用のモータ26bと、無端ベルト244とを収納する。ここで、揺動用のモータ26bは、回転シャフト261bの回転軸が先端側ハウジング部21bの延伸方向(軸Rと平行な方向)となるように配置される。
On the other hand, the
また、ハイポイドギヤ25bは、揺動用のモータ26bの回転シャフト261bへ嵌合されたピニオンギヤ251bと、ピニオンギヤ251bに対して噛合された傘歯車252bとを含む。ここで、ハイポイドギヤ25bの傘歯車252bは、回転軸とピニオンギヤ251bの回転軸とのなす角度が90度となる方向(軸B一致する方向)となるように配置される。
The
なお、ハイポイドギヤ25bでは、傘歯車252bがピニオンギヤ251bの回転速度よりも遅い回転速度で回転する。すなわち、ハイポイドギヤ25bは、揺動用のモータ26bの出力を減速する減速機構として機能する。
In the
また、ハイポイドギヤ25bにおける傘歯車252bは、軸Bを軸芯とする円筒状の空洞を備える。そして、かかる空洞には、回転用のモータ24bの駆動力を先端側のアーム15bへ伝達する回転シャフト245が回転自在に挿入される。
Further, the
かかる回転シャフト245における先端側ハウジング部21bの内部へ突出した部位には、従動プーリ243が取り付けられる。そして、従動プーリ243と駆動プーリ242とには無端ベルト244が巻回され、かかる無端ベルト244によって、回転用のモータ24bの駆動力が駆動プーリ242から従動プーリ243を介して回転シャフト245へ伝達される。
A driven
また、ロボット1bにおける先端側のアーム15bは、先端側ハウジング部21bの側面に面する位置に配置される。かかる先端側のアーム15bは、ハイポイドギヤ30bを収納した筒状の筐体31bを備える。かかる筒状の筐体31bは、周面がハイポイドギヤ25bにおける傘歯車252bの回転シャフト先端面に対して連結固定される。
The
また、ハイポイドギヤ30bは、回転用のモータ24bによって回転駆動される回転シャフト245が嵌合されたピニオンギヤ246と、ピニオンギヤ246に対して噛合された傘歯車33bとを含む。
The
ここで、ピニオンギヤ246および傘歯車33bは、各回転軸のなす角度が90度となるように配置される。具体的には、ピニオンギヤ246の回転軸は軸Bと一致し、傘歯車33bの回転軸は、軸Tと一致する。なお、傘歯車33bの回転シャフトの先端には、トーチ16が連結される。
Here, the
かかるハイポイドギヤ30bでは、傘歯車33bがピニオンギヤ246の回転速度よりも遅い回転速度で回転する。すなわち、ハイポイドギヤ30bは、回転用のモータ24bの出力を減速する減速機構として機能する。
In the
かかる構成により、ロボット1bでは、回転用のモータ24bの駆動力を、回転シャフト241b、駆動プーリ242、無端ベルト244、従動プーリ243、回転シャフト245、ハイポイドギヤ30b、トーチ16の順に伝達する。これにより、ロボット1bでは、軸Tを回転軸としてトーチ16が回転する。
With this configuration, the
また、ロボット1bでは、揺動用のモータ26bの駆動力を、回転シャフト261b、ハイポイドギヤ(ピニオンギヤ251b、傘歯車252b)25b、先端側のアーム15bの順に伝達する。これにより、ロボット1bでは、軸Bを回転軸として先端側のアーム15bが揺動する。
In the
このように、ロボット1bでは、揺動用のモータ26bの駆動力をハイポイドギヤ25bによって先端側のアーム15bへ伝達する。すなわち、ロボット1bでは、揺動用のモータ26bの駆動力を先端側のアーム15bへ伝達する無端ベルトを設ける必要がない。したがって、ロボット1bによれば、先端側のアーム15bの揺動に必要な部品点数を削減することで製造コストを低減することができる。
As described above, in the
また、先端側のアーム15bにおけるハイポイドギヤ30bは、回転用のモータ24bの回転速度を減速する減速機構として機能する。また、ロボットアーム14bにおけるハイポイドギヤ25bは、揺動用のモータ26bの回転速度を減速する減速機構として機能する。
Moreover, the
これにより、ロボット1bによれば、回転用のモータ24bおよび揺動用のモータ26bの回転速度を減速させるために、ハイポイドギヤ25bおよびハイポイドギヤ30bよりも高価な既製品の減速機を設ける必要がないので製造コストを低減することができる。
Thereby, according to the
しかも、ハイポイドギヤ25bおよび30bは、ピニオンギヤ251bおよび246、傘歯車252bおよび33bの寸法や組合せを変更するだけで、減速機構のレイアウトを比較的容易に変更することが可能である。 In addition, the hypoid gears 25b and 30b can change the layout of the reduction mechanism relatively easily only by changing the dimensions and combinations of the pinion gears 251b and 246 and the bevel gears 252b and 33b.
すなわち、ロボット1bは、既製品の減速機を設ける場合に比べてロボットアーム14bや先端側のアーム15bの内部のレイアウト変更に関する自由度が高い。したがって、ロボット1bによれば、ハイポイドギヤ25bおよび30bの寸法や構成を変更することによってロボットアーム14b内部のレイアウトを容易に最適化することができる。
That is, the
また、上記のように、ロボットアーム14bは、ロボットアーム14bの基端部に設けられた基端側ハウジング部20bを備える。さらに、ロボットアーム14bは、基端側ハウジング部20bよりもロボットアーム14bにおける幅が狭く、基端側ハウジング部20bからロボットアーム14bの先端へ向けて延伸した先端側ハウジング部21bを備える。そして、先端側のアーム15bは、先端側ハウジング部21bの先端側における側面に面する位置に配置される。
Further, as described above, the
これにより、ロボット1bでは、ロボットアーム14bの先端部分が基端部分よりもスリム化されるので、ロボットアーム14bを動作させた場合に、ロボットアーム14bが他の部材と干渉することを防止することができる。したがって、ロボット1bによれば、限られた作業スペースで行う作業内容の幅を広げることが可能となる。
Thereby, in the
また、ロボットアーム14bでは、基端側ハウジング部20bに回転用のモータ24bが収納される。これにより、ロボットアーム14bは、先端部分が軽量化されるので、ロボット制御装置がロボットアーム14bに対して行う軸Rを回転軸とした回転制御の容易性および正確性をより一層向上させることができる。
Further, in the
また、図5Aに示すように、溶接ワイヤおよびシールドガスの通り道となるワイヤ用ホースWが、基端側ハウジング部20b、先端側ハウジング部21bおよび先端側のアーム15bによって囲まれる空間を経由して先端側のアーム15bへ導かれる。そして、ワイヤ用ホースWは、先端側のアーム15bの内部を経由してトーチ16へ供給される。
Further, as shown in FIG. 5A, the wire hose W that becomes a passage for the welding wire and the shield gas passes through a space surrounded by the proximal end
より具体的には、ワイヤ用ホースWは、基端側ハウジング部20bにおけるロボットアーム14aの先端側端面と先端側のアーム15bにおける基端側端面とによって挟まれる空間内を先端側ハウジング部21bの側面に沿って先端側のアーム15bへ導かれる。そして、ワイヤ用ホースWは、先端側のアーム15bの内部を経由してトーチ16へ連結される。
More specifically, the wire hose W has a space between the distal end side surface of the
かかる構成により、ロボット1bを動作させた場合に、ワイヤ用ホースWがロボットアーム14bの外部で他の部材と干渉することを防止することができる。したがって、ロボット1bによれば、ワイヤ用ホースWの破損にともなう溶接ワイヤの断線やシールドガスの漏出を防止することができる。
With this configuration, when the
また、かかる構成により、ロボット1bによれば、基端側ハウジング部20bおよび先端側ハウジング部21bの内部を経由させてワイヤ用ホースWをトーチ16へ連結するよりもワイヤ用ホースWを短縮することが可能なため製造コストを低減することができる。
Also, with this configuration, according to the
上述してきたように、第3の実施形態に係るロボット1bは、ロボットアーム14bの内部に設けられた揺動用のモータ26bの駆動力をハイポイドギヤ25bによってトーチ16へ伝達してトーチ16を回転させる。
As described above, the
かかる構成により、第3の実施形態に係るロボット1bは、揺動用のモータ26bの駆動力を無端ベルトによって先端側のアーム15bへ伝達するロボットよりも少ない部品点数で先端側のアーム15bを揺動させることができる。したがって、第3の実施形態に係るロボット1bによれば、製造コストを低減することができる。
With this configuration, the
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態に係るロボット1cについて図6を用いて説明する。第4の実施形態に係るロボット1cは、図4に示すロボット1bにおける第3アーム13よりも先端側の構成が第3の実施形態に係るロボット1bとは異なる。
(Fourth embodiment)
Next, a
すなわち、第4の実施形態に係るロボット1cの基礎部10、第1アーム11、第2アーム12、第3アーム13の構成は、第3の実施形態に係るロボット1bと同様の構成である。このため、以下では、ロボット1cの第3アーム13よりも先端側の構成について説明する。
That is, the configuration of the
図6は、第4の実施形態に係るロボット1cの第3アーム13よりも先端側の構成を示す断面模式図である。ここで、図6には、軸R、軸Bおよび軸Tが同一平面上となるように先端側のアーム15cを揺動させ、軸R、軸Bおよび軸Tを含む平面によってロボット1cを切断した場合における模式的な断面を示す。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the configuration on the tip side of the
なお、図6では、説明を簡略化する観点から、ワイヤ用ホースWの図示を省略したが、ロボット1cにおけるワイヤ用ホースWは、第3の実施形態に係るロボット1bと同様の経路を通してトーチ16へ連結される。
In FIG. 6, the wire hose W is omitted from the viewpoint of simplifying the explanation, but the wire hose W in the
図6に示すように、ロボット1cでは、トーチ16を回転させるハイポイドギヤ25cが、ロボットアーム14cと先端側のアーム15cとを連結する着脱可能なギヤユニット50として構成される。
As shown in FIG. 6, in the
具体的には、ロボット1cにおけるロボットアーム14cは、ロボットアーム14cの基端から先端へ向けて延伸した先端側ハウジング部21cを有する筐体22cを備える。なお、ここでは図示を省略したが、ロボットアーム14cは、図5Aに示すロボットアーム14bと同様に基端側ハウジング部20を備え、基端側ハウジング部20bの内部に回転用のモータ24bを収納する。
Specifically, the
ロボットアーム14cの先端側ハウジング部21cは、先端側のアーム15cを揺動させる揺動用のモータ26cを収納する。ここで、揺動用のモータ26cは、回転シャフト261cの回転軸が先端側ハウジング部21cの延伸方向(軸Rと平行な方向)となるように配置される。かかる揺動用のモータ26cは、回転シャフト261cが先端側ハウジング部21cの先端から回転自在に突出した状態で先端側ハウジング部21cに収納される。
The distal end
また、先端側のアーム15cを揺動させるハイポイドギヤ25cは、ロボットアーム14cにおける先端側ハウジング部21cの先端に対して着脱可能なギヤボックス501に収納される。
The
かかるハイポイドギヤ25cは、ベアリング502によって軸支されたピニオンギヤ251cと、ピニオンギヤ251cに対して噛合された傘歯車252cとを含む。これらピニオンギヤ251cおよび傘歯車252cは、各回転軸のなす角度が90度となるように配置される。
The
かかるハイポイドギヤ25cを収納したギヤボックス501は、揺動用のモータ26cの回転シャフト261cおよび無端ベルトが挿入される孔部と、傘歯車252cの回転シャフトを外部へ突出させる孔部とを備える。
The
なお、ハイポイドギヤ25cでは、傘歯車252cがピニオンギヤ251cの回転速度よりも遅い回転速度で回転する。すなわち、ハイポイドギヤ25cは、揺動用のモータ26cの出力を減速する減速機構として機能する。
In the
また、ハイポイドギヤ25cにおける傘歯車252cは、軸Bを軸芯とする円筒状の空洞を備える。そして、かかる空洞には、回転用のモータ24b(図5A参照)の駆動力を先端側のアーム15cへ伝達する回転シャフト245cが回転自在に挿入される。かかる回転シャフト245cにおけるギヤボックス501の内部へ突出した部位には、従動プーリ243が取り付けられる。
Further, the
そして、従動プーリ243と駆動プーリ242(図5A参照)とには無端ベルト244が巻回され、かかる無端ベルト244によって、回転用のモータ24bの駆動力が駆動プーリ242から従動プーリ243を介して回転シャフト245cへ伝達される。
An
一方、先端側のアーム15cは、軸Tを回転軸としてトーチ16を回転させるハイポイドギヤ30cを収納する筒状の筐体31cを備える。ハイポイドギヤ30cは、ギヤボックス501内部の従動プーリ243とともに回転する回転シャフト245cが嵌合されたピニオンギヤ246と、ピニンオンギヤ246に対して噛合された傘歯車33cとを含む。
On the other hand, the
これらピニオンギヤ246および傘歯車33cは、各回転軸のなす角度が90度となるように配置される。なお、ピニオンギヤ246は、ベアリング505によって軸支され、傘歯車33cの回転シャフトの先端には、トーチ16が連結される。
The
かかるギヤユニット50をロボット1cへ取り付ける場合には、ギヤボックス501の所定の孔部へ揺動用のモータ26cの回転シャフト261cを挿入してピニオンギヤ251cへ嵌合する。さらに、ギヤボックス501の所定の孔部へ無端ベルト244を挿入して従動プーリ243へ巻回する。
When the
そして、ギヤボックス501を先端側ハウジング部21cの先端へボルト503によってネジ留めしてギヤユニット50とロボットアーム14cとを連結する。
Then, the
続いて、ハイポイドギヤ25cにおける傘歯車252cを貫通した回転シャフト245cを先端側のアーム15c内部のピニオンギヤ246へ嵌合する。その後、ギヤボックス501内部のハイポイドギヤ25cにおける傘歯車252cと先端側のアーム15cにおける筒状の筐体31cの周面とをボルト504によってネジ留めしてギヤユニット50と先端側のアーム15cとを連結する。
Subsequently, the
このようにロボット1cへギヤユニット50を取り付けることにより、揺動用のモータ26cの駆動力をギヤユニット50を介して先端側のアーム15cへ伝達し、軸Bを揺動軸として先端側のアーム15cを揺動させることができる。さらに、回転用のモータの駆動力をギヤユニット50を介して先端側のアーム15cへ伝達し、軸Tを回転軸としてトーチ16を回転させることができる。
By attaching the
上述してきたように、第4の実施形態に係るロボット1cでは、揺動用のモータ26cの駆動力を先端側のアーム15cの揺動力へ変換するハイポイドギヤ25cをロボット1cに対して着脱可能なギヤユニット50とした。さらに、ロボット1cでは、ロボット1cに対して着脱可能なギヤユニット50を介して回転用のモータの駆動力を先端側のアーム15cへ伝達してトーチ16を回転させる構成とした。
As described above, in the
これにより、ギヤユニット50を取付けるだけでロボットアーム14cと先端側のアーム15cとを連動連結させることが可能となるので、ロボット1cの組立作業が簡略化することができる。したがって、1体のロボット1cの組立に要する作業員の作業時間を短縮することにより、ロボット1cの製造コストを低減することができる。
As a result, the
次に、第4の実施形態の変形例に係るロボット1dについて図7を用いて説明する。図7は、第4の実施形態の変形例に係るロボット1dを示す図である。ここで、図7には、ロボット1dの図6に示す構成要素と対応する構成要素の断面を模式的に示す。なお、図7では、図6に示す構成要素と同様の構成要素に対して同一の符号を付した。
Next, a
図7に示すように、本変形例に係るロボット1dは、ロボットアーム14dにおける先端側ハウジング部21dおよび軸Bを揺動軸として先端側のアーム15cを揺動させるギヤユニット51の構成が図6に示すロボット1cとは異なる。このため、以下では、先端側ハウジング部21dおよびギヤユニット51について説明する。
As shown in FIG. 7, in the
図7に示すように、ロボット1dにおけるロボットアーム14dの先端側ハウジング部21dは、軸Bを揺動軸として先端側のアーム15cを揺動させる揺動用のモータ26cを収納する筐体22dと、筐体22dの開口部分を閉塞する蓋体22fとを含む。
As shown in FIG. 7, the distal end
また、ギヤユニット51は、軸Bを揺動軸として先端側のアーム15cを揺動させるハイポイドギヤ25cを収納したギヤボックス511を備える。かかるギヤボックス511は、揺動用のモータ26cの回転シャフト261cが挿入される孔部およびハイポイドギヤ25cにおける傘歯車252cの回転シャフトをギヤボックス511の外部へ突出させる孔部を備える。
The
さらに、ギヤボックス511は、傘歯車252cの回転シャフトをギヤボックス511の外部へ突出させる孔部と対向する位置に、従動プーリ243とともに回転する回転シャフト245cが挿入される孔部を備える。
Further, the
そして、かかるギヤユニット51をロボット1dへ取り付ける場合には、ギヤボックス511の所定の孔部へ揺動用のモータ26cの回転シャフト261cを挿入してピニオンギヤ251cへ嵌合する。
When the
その後、ギヤボックス511の所定の孔部へ回転シャフト245cの一端を挿入し、ハイポイドギヤ25cにおける傘歯車252cを貫通させて回転シャフト245cの一端を回転自在にギヤボックス511から突出させる。続いて、回転シャフト245cの他端へ従動プーリ243を取付ける。
Thereafter, one end of the
そして、ギヤボックス511を先端側ハウジング部21dの先端へボルト503によってネジ留めしてギヤユニット51とロボットアーム14dとを連結する。ここで、従動プーリ243は、ギヤボックス511の外側に露出した状態となる。
Then, the
続いて、回転用のモータ(図5A参照)の回転シャフトに取り付けられた駆動プーリ242(図5A参照)へ巻回された無端ベルト244を、ギヤボックス511から露出した状態の従動プーリ243へ巻回する。その後、先端側ハウジング部21dの開口部分を蓋体22fによって閉塞する。
Subsequently, the
続いて、ギヤボックス511から突出した回転シャフト245cを先端側のアーム15cにおける所定の孔部へ挿入して先端側のアーム15c内部のピニオンギヤ246へ嵌合する。
Subsequently, the
その後、ギヤボックス511内部の傘歯車252cと先端側のアーム15cにおける筒状の筐体31cの周面とをボルト504によってネジ留めしてギヤユニット51と先端側のアーム15cとを連結する。
Thereafter, the
このようにロボット1dへギヤユニット51を取り付けることにより、揺動用のモータ26cの駆動力をギヤユニット51を介して先端側のアーム15cへ伝達し、軸Bを揺動軸として先端側のアーム15cを揺動させることができる。さらに、回転用のモータの駆動力をギヤユニット51を介して先端側のアーム15cへ伝達し、軸Tを回転軸としてトーチ16を回転させることができる。
By attaching the
上述してきたように、本変形例に係るロボット1dでは、揺動用のモータ26cの駆動力を先端側のアーム15cの揺動力へ変換するハイポイドギヤ25cをロボット1dに対して着脱可能なギヤユニット51とした。さらに、ロボット1dでは、ロボット1dに対して着脱可能なギヤユニット51を介して回転用モータの駆動力を先端側のアーム15cへ伝達してトーチ16を回転させる構成とした。
As described above, in the
かかる構成によっても、ギヤユニット51を取付けるだけでロボットアーム14dと先端側のアーム15cとを連動連結させることが可能となるので、ロボット1dの組立作業が簡略化することができる。したがって、1体のロボット1dの組立に要する作業員の作業時間を短縮することにより、ロボット1dの製造コストを低減することができる。
Also with this configuration, the
しかも、図7に示すギヤユニット51は、図3に示すロボット1aの先端側のアーム15aにおけるボルト413の螺合位置を変更するだけで、図3に示すロボット1a用のギヤユニット41としても流用することができる。
Moreover, the
これにより、本変形例に係るギヤユニット51を用いれば、図3に示すロボット1aおよび図7に示すロボット1dを製造する場合に、ロボット1a用のギヤユニット41とロボット1d用のギヤユニット51とを個別に用意する必要がない。したがって、本変形例に係るギヤユニット51によれば、ロボット1aおよびロボット1dを製造する場合に、製造コストを低減することができる。
Accordingly, when the
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される統括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更か可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
1、1a、1b、1c、1d ロボット
10 基礎部
11 第1アーム
12 第2アーム
13 第3アーム
14、14a、14b、14c、14d 第4アーム(ロボットアーム)
15、15a、15b、15c 第5アーム(先端側のアーム)
16 トーチ
W ワイヤ用ホース
G ガス用ホース
20、20a 第1ハウジング部
21、21a 第2ハウジング部
22、22a、22b、22c、22d 筐体
22f 蓋体
23、25、23a、25a、30b、25b、25c、30c ハイポイドギヤ
24、24a、24b 回転用のモータ
241、261、241a、261a、241b、261b、245、261c、245c 回転シャフト
231、251、231a、251a、246、251b、251c ピニオンギヤ
33、32、232、252、232a、32a、33a、252a、33b、252b、252c、33c 傘歯車
26、26a、26b、26c 揺動用のモータ
31、31a、31b、31c 筒状の筐体
40、41、50、51 ギヤユニット
401、411、501、511 ギヤボックス
413、404、502、505 ベアリング
402、412、503、504、413 ボルト
20b 基端側ハウジング部
21b、21c、21d 先端側ハウジング部
244 無端ベルト
242 駆動プーリ
243 従動プーリ
1, 1a, 1b, 1c,
15, 15a, 15b, 15c 5th arm (tip side arm)
16 Torch W Wire hose
Claims (7)
前記モータの駆動力を先端側のアームへ伝達して前記先端側のアームの揺動を行わせるハイポイドギヤと、
前記ロボットアームの先端側に対して着脱可能に設けられ、前記ハイポイドギヤを収容するギヤボックスと
を備え、
前記先端側アームは、
前記ギヤボックスに対して揺動自在に連結され、
前記シャフトは、
前記ギヤボックスに設けられた孔部を経由して前記ハイポイドギヤの入力軸へ嵌合され、
前記ギヤボックスは、
前記ロボットアームの内部から固定具によって該ロボットアームに固定されること
を特徴とするロボット。 A robot arm that houses a motor and projects a shaft that transmits the rotation of the motor to be freely rotatable from the tip side;
A hypoid gear to perform rocking of the tip side of the arm to transmit the driving force of the motor-edge side to the arm,
A gear box that is detachably attached to the distal end side of the robot arm, and that houses the hypoid gear;
With
The distal arm is
It is slidably connected to the gear box,
The shaft is
It is fitted to the input shaft of the hypoid gear via a hole provided in the gear box,
The gear box is
A robot that is fixed to the robot arm by a fixture from the inside of the robot arm .
該ロボットアームの基端から先端へ向けて延伸した一対の第1ハウジング部および第2ハウジング部
を備え、
前記先端側のアームは、
前記第1ハウジング部および第2ハウジング部の間に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット。 The robot arm is
A pair of first housing part and second housing part extending from the base end to the tip end of the robot arm,
The distal arm is
The robot according to claim 1, wherein the robot is disposed between the first housing part and the second housing part.
前記エンドエフェクタを回転させる前記ハイポイドギヤおよび該ハイポイドギヤを駆動する前記モータを収納し、
前記第2ハウジング部は、
前記先端側のアームを揺動させる前記ハイポイドギヤおよび該ハイポイドギヤを駆動する前記モータを収納する
ことを特徴とする請求項2に記載のロボット。 The first housing is
Storing the hypoid gear that rotates the end effector and the motor that drives the hypoid gear;
The second housing part is
The robot according to claim 2, wherein the hypoid gear that swings the tip side arm and the motor that drives the hypoid gear are housed.
アーク溶接用のトーチであり、
アーク溶接の溶加材となる溶接ワイヤは、
前記第1ハウジング部と前記第2ハウジング部とによって挟まれた空間と前記先端側のアームの内部とを経由して前記トーチへ供給される
ことを特徴とする請求項2または3に記載のロボット。 The end effector is
Arc welding torch,
The welding wire used as the filler material for arc welding is
Robot according to claim 2 or 3, characterized in that it is supplied via the inner space between the front end side of the arm sandwiched between the first housing portion by the second housing portion to the torch .
該ロボットアームの基端部に設けられた基端側ハウジング部と、
前記基端側ハウジング部よりも該ロボットアームにおける幅が狭く、前記基端側ハウジング部から該ロボットアームの先端へ向けて延伸した先端側ハウジング部と
を備え、
前記先端側のアームは、
前記先端側ハウジング部の側面に面する位置に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット。 The robot arm is
A proximal housing portion provided at the proximal end of the robot arm;
A width of the robot arm that is narrower than the proximal end housing portion, and a distal end housing portion that extends from the proximal end housing portion toward the distal end of the robot arm, and
The distal arm is
The robot according to claim 1, wherein the robot is disposed at a position facing a side surface of the distal end side housing portion.
前記エンドエフェクタを回転させる前記ハイポイドギヤを無端ベルトによって駆動する前記モータを収納し、
前記先端側ハウジング部は、
前記先端側のアームを揺動させる前記ハイポイドギヤと該ハイポイドギヤを駆動するモータと、前記無端ベルトとを収納する
ことを特徴とする請求項5に記載のロボット。 The proximal end housing portion is
Storing the motor that drives the hypoid gear that rotates the end effector by an endless belt;
The tip side housing part is
The robot according to claim 5 , wherein the hypoid gear that swings the arm on the distal end side, a motor that drives the hypoid gear, and the endless belt are housed.
アーク溶接用のトーチであり、
アーク溶接の溶加材となる溶接ワイヤは、
前記基端側ハウジング部、前記先端側ハウジング部および前記先端側のアームによって囲まれる空間と前記先端側のアームの内部とを経由して前記トーチへ供給される
ことを特徴とする請求項6または7に記載のロボット。 The end effector is
Arc welding torch,
The welding wire used as the filler material for arc welding is
The proximal-side housing part, via the internal space between the front end side of the arm which is surrounded by the distal-side housing portion and the distal end side of the arm, characterized in that it is supplied to the torch according to claim 6 or The robot according to 7 .
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